2022年高考物理暑期輔導班 課題十一 電場練習

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1、2022年高考物理暑期輔導班 課題十一 電場練習 走進考場 1、如圖所示，真空中O點有一點電荷，在它產生的電場中有a、b兩點，a點的電場強度大小為Ea，方向與ab連線成60°角，b點的電場強度大小為Eb，方向與ab連線成30°角。關于a、b兩點電場強度大小Ea、Eb的關系，以下結論正確的是(　　) A．Ea＝ B．Ea＝Eb C．Ea＝Eb　 D．Ea＝3Eb 2、如圖所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除A點處的電荷量為－q外，其余各點處的電荷量均為＋q，則圓心O處(　　) A．場強大小為，方向沿OA方向 B

2、．場強大小為，方向沿AO方向 C．場強大小為，方向沿OA方向 D．場強大小為，方向沿AO方向 3、下列說法正確的是(　　) A．A、B兩點的電勢差等于將正電荷從A點移到B點時電場力所做的功 B．電勢差是一個標量，但是有正值和負值之分 C．由于電場力做功跟移動電荷的路徑無關，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關，只跟這兩點的位置有關 D．A、B兩點的電勢差是恒定的，不隨零電勢點的不同而改變，所以UAB＝UBA 4、 仔細觀察下列與靜電有關的各圖，屬于防范靜電的是(　　) 5、兩平行金屬板相距為d，電勢差為U，一電子質量為m，電荷量為e，從

3、O點沿垂直于極板的方向射出，最遠到達A點，然后返回，如圖所示，OA＝h，此電子具有的初動能是(　　) A．　　　B．edUh C．　 D． 6、如圖所示，矩形區(qū)域ABCD內存在豎直向下的勻強電場，兩個帶正電的粒子a和b以相同的水平速度射入電場，粒子a由頂點A射入，從BC的中點P射出，粒子b由AB的中點O射入，從頂點C射出。若不計重力，則a和b的比荷(即粒子的電荷量與質量之比)之比是(　　) A．1∶2　 B．2∶1 C．1∶8　 D．8∶1 7、在如圖所示的四種電場中，分別標記有a、b兩點．其中a、b兩點的電勢相等，電場強度相同的是( )

4、 知識梳理 1、電場線與電荷運動的軌跡 (1)電場線是為了形象地描述電場而引入的假想的曲線，運動軌跡是帶電粒子在電場中實際通過的徑跡，徑跡上每一點的切線方向為粒子在該點的速度方向，因此，不能認為電場線就是帶電粒子在電場中的運動軌跡。 (2)如果同時滿足以下三個條件，運動軌跡就和電場線重合： ①電場線為直線。 ②電荷初速度為零，或不為零但速度方向和電場線平行。 ③電荷僅受電場力作用或受其他力，但其他力的方向和電場線平行。 2、電勢差UAB (1)定義：電荷在電場中，由一點A移動到另一點B時，__________所做的功與移動電荷電荷量的比值WAB/q，叫做A、B兩點間的電勢

5、差，用UAB表示。 (2)定義式：UAB＝__________。 (3)單位：________，1V＝1J/C。 (4)矢量性：________________，但有正負，正負表示電勢的高低。 3.電勢φ (1)定義：電場中某點的電勢等于該點與零電勢點間的電勢差。在數(shù)值上等于單位正電荷由該點移到零電勢點時電場力所做的功。 令φB＝0，則φA＝UAB。 (2)電勢是標量，但有正負，電勢的正負表示該點電勢比零電勢點高還是低。 4．電勢與電勢能的關系 (1)電勢由電場本身決定，與零電勢的選取有關。電勢能由電荷與電勢共同決定，其表達式為EP＝qφ。 (2)正電荷在電勢越高處，電勢能

6、越大，而負電荷在電勢越高處，電勢能越小。 5、電場力做功與電勢能的變化 電場力做功與路徑無關，這與重力做功十分相似。電場力對電荷做正功時，電荷的電勢能減少；電場力對電荷做負功時，電荷的電勢能增加。電勢能增加或減少的數(shù)值等于電場力做功的數(shù)值。電荷在電場中任意兩點間移動時，它的電勢能的變化量是確定的，因此移動電荷做功的數(shù)值也是確定的，所以電勢能的變化僅與電場力做功有關，與是否有其他力的作用及運動性質都沒有關系，且僅由電場力做功來量度，即W＝－ΔEp。 6.幾種常見電場的等勢面如圖所示。 (1)點電荷電場 (2)等量異號電荷的電場 (3)等量同號電荷的電場 (4)勻強電場(一族垂直電場

7、線的平行平面) 7、等勢面的特點： (1)在同一等勢面上移動電荷電場力不做功。 (2)等勢面一定跟電場線垂直。 (3)等差等勢面的疏密程度也能反映場強的強弱，即等勢面越密的地方場強越強，等勢面越疏的地方場強越弱。 (4)兩個等勢面不能相交。 (5)等勢面的分布與零電勢的選取無關。 (6)電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。 (7)處于靜電平衡狀態(tài)的導體是一個等勢體，其表面是一個等勢面。 8、電場中的功能關系 1）．只有電場力做功時，電勢能與動能之間相互轉化，因此電勢能和動能之和保持不變。 2）．只有重力與電場力做功時，電勢能的變化

8、可以從電場力做功求得，而重力勢能的變化可以由重力做功求得，動能的變化等于電場力與重力做功之和，因此，電勢能、重力勢能和動能之和保持不變。 3）．除重力和彈力外其他力(包括電場力)所做的功，等于物體機械能的變化。 4）．電場中的功能關系問題仍然要借助動能定理、能量守恒來解決，在解題中仔細體會各種功能關系。 9、帶點粒子在電場中的偏轉 1）．運動狀態(tài)分析 帶電粒子僅受電場力作用，以初速度v0垂直進入勻強電場，粒子做類平拋運動。 2）．處理方法 垂直于場強方向做勻速直線運動，即 vx＝v0，x＝v0t，ax＝0 平行于場強方向做勻加速直線運動，即 vy＝at，y＝，a＝ 題型突

9、破 題型1、電場疊加 例題1、如圖所示，兩帶電荷量均為＋Q的點電荷相距2L，MN是兩電荷連線的中垂線，求MN上場強的最大值。 練習、(xx·河北唐山模擬)均勻帶電的球殼在球外空間產生的電場等效為電荷集中于球心處產生的電場。如圖所示，在半球面AB上均勻分布著正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球面頂點與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點，OM＝ON＝2R。已知M點的場強大小為E，則N點的場強大小為(　　) A．－E　 B． C．－E　 D．＋E 題型2、帶電體在復合場中的平衡問題 命題規(guī)律　根據(jù)庫侖定律和物體受力平衡條件，判斷分析物體所受的某一力，或

10、兩物體間距?？疾殪`活運用整體法、隔離法及正交分解法。 例題2、如圖甲所示，兩根長為L的絲線下端分別懸掛一質量為m、帶電量＋q和－q的小球A和B，處于場強為E，方向水平向左的勻強電場之中，使長度也為L的連線AB拉緊，并使小球處于靜止狀態(tài)。求E的大小滿足什么條件才能實現(xiàn)上述平衡狀態(tài)。 練習 、如圖所示，勻強電場方向與傾斜的天花板垂直，一帶正電的物體在天花板上處于靜止狀態(tài)，則下列判斷正確的是(　　) A．天花板與物體間的彈力一定不為零 B．天花板對物體的摩擦力可能為零 C．逐漸增大電場強度E的過程中，物體始終保持靜止 D．物體受到天花板的摩擦力隨電場強度E的增

11、大而增大 題型3、電勢差、電勢、電勢能的理解 例題3、 (xx·山東濟南一模)如圖所示，孤立點電荷＋Q固定在正方體的一個頂點上，與＋Q相鄰的三個頂點分別是A、B、C，下列說法正確的是(　　) A．A、B、C三點的電場強度相同 B．A、B、C三點的電勢相等 C．A、B、C三點所在的平面為一等勢面 D．將一電荷量為＋q的檢驗電荷由A點沿直線 移動到B點的過程中電勢能始終保持不變 練習、(xx·廣東湛江一模)如圖所示，P、Q為固定的等量正點電荷，在連線的中垂線上某處B靜止釋放一帶負電的粒子，重力不計，則下列說法正確的是(　　) A．中垂線為等勢線 B．粒子由B運動到O點時

12、，速度最大 C．粒子由B運動至O點過程，電勢能減小 D．粒子由B運動至O點過程，電場力增大 題型4、電場力做功的特點和求法 例題4、如圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60°角，一個電荷量為q＝4×10－8C的正電荷從a移到b電場力做功為W1＝1.2×10－7J，求： (1)勻強電場的場強E； (2)電荷從b移到c，電場力做功W2； (3)a、c兩點的電勢差Uac。 練習、(xx·昆明三中玉溪一中統(tǒng)考)如圖所示，空間中的M、N處存在兩個被固定的、等量同種正點電荷，在它們的連線上有A、B

13、、C三點，已知MA＝CN＝NB，MA

14、能和電勢能之和增加 練習、(xx·南昌調研)等量異種點電荷電場線的分布如圖所示，OO′是兩點電荷連線的中垂線，一帶電粒子僅在電場力作用下從a處沿虛線軌跡運動到b處，則(　　) A．a處的電勢小于b處的電勢 B．粒子在a處的電勢能大于在b處的電勢能 C．粒子在a處的加速度大小大于在b處的加速度大小 D．粒子在b處的速率大于在a處的速率 題型6、勻強電場中電勢差與場強的關系 例題6、如圖所示，以O點為圓心，以R＝0.20m為半徑的圓與坐標軸的交點分別為a、b、c、d，該圓所在平面內有一勻強電場，場強方向與x軸正方向夾角θ＝60°，已知a、b、c三點電勢分別為4V、

15、4V、－4V，則下列說法正確的是(　　) A．該勻強電場的場強E＝40V/m B．該勻強電場的場強E＝80V/m C．d點的電勢為－2V D．d點的電勢為－4V 練習、如圖所示，在平面直角坐標系中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，其中坐標原點O處的電勢為0V，點A處的電勢為6V，點B處的電勢為3V，則電場強度的大小為(　　) A．200V/m　B．200V/m C．100V/m　D．100V/m 題型7、平行板電容器的動態(tài)分析 命題規(guī)律　根據(jù)平行板電容器的電容C＝和電容器電量不變或電勢差不變情況下改變S或d判斷電場強度的變化情況。 例題7、圖中平行放置的金屬板A

16、、B組成一只平行板電容器。在不斷開開關S時，試討論以下兩種情況下電容器兩板電勢差U、電量Q、板間場強E的變化情況： (1)使A板向上平移拉開一些； (2)使A板向右平移錯開一些。 若斷開S，再討論下列情況中Q、U、E的變化： (1) 使A、B板間距d稍微增大； (2) (2)使A、B正對面積S稍微減少； (3) (3)A、B間充滿介電常數(shù)εr>1的介質。 練習、如圖所示，兩塊平行金屬板正對著水平放置，兩板分別與電源正、負極相連。當開關閉合時，一帶電液滴恰好靜止在兩板間的M點。則(　　) A．當開關閉合時，若減小兩板間距，液滴仍靜止 B．當開關閉合時，若增大兩板間距

17、，液滴將下降 C．開關再斷開后，若減小兩板間距，液滴仍靜止 D．開關再斷開后，若增大兩板間距，液滴將下降 題型8、帶電粒子在電場中運動 例題8、 (xx·山東理綜)如圖，場強大小為E、方向豎直向下的勻強電場中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長為s，豎直邊ad長為h。質量均為m、帶電量分別為＋q和－q的兩粒子，由a、c兩點先后沿ab和cd方向以速率v0進入矩形區(qū)(兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中)。不計重力，若兩粒子軌跡恰好相切，則v0等于(　　) A．　 B． C．　 D． 練習、(xx·石家莊質檢)如圖所示，兩平行金屬板水平放置，板長為L，板間距離為d，板間電壓為U，一

18、不計重力、電荷量為q的帶電粒子以初速度v0沿兩板的中線射入，恰好沿下板的邊緣飛出，則(　　) A．在前時間內，電場力對粒子做的功為Uq B．在后時間內，電場力對粒子做的功為Uq C．在粒子下落的前和后過程中，電場力做功之比為1∶1 D．在粒子下落的前和后過程中，電場力做功之比為1∶2 題型9、帶電物體在復合場中的運動 例題9、 (xx·長春調研)如圖所示，在豎直邊界線O1O2左側空間存在一豎直向下的勻強電場，電場強度E＝100N/C，電場區(qū)域內有一固定的粗糙絕緣斜面AB，其傾角為30°，A點距水平地面的高度為h＝4m，BC段為一粗糙絕緣平面，其長度為L＝m。斜面AB與水平面BC由

19、一段極短的光滑小圓弧連接(圖中未標出)，豎直邊界線O1O2右側區(qū)域固定一半徑為R＝0.5m的半圓形光滑絕緣軌道，CD為半圓形光滑絕緣軌道的直徑，C、D兩點緊貼豎直邊界線O1O2，位于電場區(qū)域的外部(忽略電場對O1O2右側空間的影響)。 現(xiàn)將一個質量為m＝1kg，帶電荷量為q＝0.1C的帶正電的小球(可視為質點)在A點由靜止釋放，且該小球與斜面AB和水平面BC間的動摩擦因數(shù)均為μ＝(g取10m/s2)。求： (1)小球到達C點時的速度大小； (2)小球到達D點時所受軌道的壓力大??； (3)小球落地點距離C點的水平距離。 練習、(xx·貴陽監(jiān)測)如圖所示，在方向水平向左的勻強電場中有一傾角為60°、高為H的固定絕緣斜面體，現(xiàn)將一質量為m、帶正電且電荷量為q的小物塊(可視為質點)從斜面體頂端由靜止釋放。已知重力加速度為g，勻強電場的電場強度大小為E＝，不計空氣阻力。下列關于小物塊運動情況的判斷正確的是(　　) A．小物塊將沿斜面下滑 B．小物塊將做曲線運動 C．小物塊到達地面時的速度大小為2 D．若其他條件不變，只增大電場強度，小物塊到達地面前的運動時間將增大